问题
问答题
设a≠0为常数,f(x)在(-∞,+∞)连续,考察一阶线性常系数方程
y’+ay=f(x) (x∈(-∞,+∞)). (*)
(Ⅰ) 求通解的表达式;
(Ⅱ) 设a>0,又f(x)有界且
收敛,求证:方程(*)只有一个解在(-∞,+∞)有界;
(Ⅲ) 若又有f(x)以T为周期,求证:方程(*)只有一个解是以T为周期的.
答案
参考答案:[分析与求解] (Ⅰ) 将方程两边乘以
得
(yeax)’=eaxf(x).
积分得 yeax=∫eaxf(x)dx+C.
于是得通解
或
其中C为
常数.通解即所有解.
(Ⅱ) 由通解表达式知
若
,则
,于是y(x)在(-∞,+∞)无界.
若
,即
,则相应的
即y(x)在(-∞,+∞)有界.
因此,(*)只有一个有界解(x∈(-∞,+∞)).
(Ⅲ) 若y(x)是(*)的以T为周期的解
y(x)必是有界的
以下只须再证:y(X)以T为周期.由
y(X)以T为周期.
因此,(*)只有一个解是以T为周期的.